LTAO Mode of HARMONI: Status and update
Mode LTAO d'HARMONI : Statut et mise à jour
Résumé
Among the four ESO-ELT first light instruments, HARMONI will provide a large range of spectroscopic capabilities thanks to its integral field spectrograph optimized for near-infrared observations. It will offer a spectral resolution covering from R = 3000 to R = 17000 and an angular resolution from 60 mas down to 4 mas. To reach the diffraction limit of the telescope, the instrument will be equipped with Adaptive Optics (AO) systems to compensate for the atmospheric turbulence. The design of the instrument includes two AO modes that are complementary. The first one consists of a Single Conjugate AO system to provide a very high correction with a low sky coverage and the second one consists of a Laser Tomography AO system to provide a very high sky coverage with slightly lower AO performance. This paper focuses on the LTAO mode only to present the consolidated design of the LTAO mode in preparation of the Final Design Review, scheduled for 2024. A general description of the AO concepts selected will be presented with its two channels for the Laser Guide Star path and Natural Guide Star path as well as for the truth sensor capabilities. In addition, a particular attention will be given to several key-points that have emerged since the Prelminary Design Review of 2017. The paper will provide (i) a description of the reconstruction strategy using the concept of super resolution with its associated performance, (ii) a sensitivity analysis of the global performance using end-to-end simulations, (iii) the calibration and control strategy and (iv) the Assembly Integration and Test preparation plan.
Parmi les quatre premiers instruments lumineux de l'ESO-ELT, HARMONI fournira une large gamme de capacités spectroscopiques grâce à son spectrographe de champ intégré optimisé pour les observations dans le proche infrarouge. Il offrira une résolution spectrale allant de R = 3000 à R = 17000 et une résolution angulaire de 60 mas jusqu'à 4 mas. Pour atteindre la limite de diffraction du télescope, l'instrument sera équipé de systèmes d'optique adaptative (AO) pour compenser la turbulence atmosphérique. La conception de l'instrument comprend deux modes AO qui sont complémentaires. Le premier consiste en un système Single Conjugate AO pour fournir une correction très élevée avec une faible couverture du ciel et le second consiste en un système Laser Tomography AO pour fournir une très grande couverture du ciel avec des performances AO légèrement inférieures. Cet article se concentre sur le mode LTAO uniquement pour présenter la conception consolidée du mode LTAO en préparation de la revue de conception finale, prévue pour 2024. Une description générale des concepts AO retenus sera présentée avec ses deux canaux pour la voie Laser Guide Star et la voie Natural Guide Star ainsi que pour les capacités du capteur de vérité. De plus, une attention particulière sera accordée à plusieurs points-clés qui ont émergé depuis la Prelminary Design Review de 2017. Le papier fournira (i) une description de la stratégie de reconstruction utilisant le concept de super résolution avec ses performances associées, ( ii) une analyse de sensibilité de la performance globale à l'aide de simulations de bout en bout, (iii) la stratégie d'étalonnage et de contrôle et (iv) le plan d'intégration d'assemblage et de préparation des tests.